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测电笔为什么能够工作? 第1页

  

user avatar   imserious 网友的相关建议: 
      

看到有人一定要跟我撕,我心好累:

做无线通讯的都知道,天线当然是和电源和大地绝缘的,即便如此天线内部也有电流分布,甚至会发热。人体加试电笔就是根大天线。


------更新几个实践的图片----





甚至,我的五伏usb充电口也是能点亮测电笔的:



-----16/02/29,公布答案----- 我觉得试电笔的原理一直是个科普雷区。包括很多人错误的理解居然都能口口相传,甚至写进某些教科书,特别尴尬。

无论你之前持有什么看法,好好想想下面的问题:



你把试电笔一头插火线另一头用导线连地砖为什么反而不会亮? 你把试电笔插到12v的直流电源适配器正极上为什么又亮了? 你坐飞机远离地球,但是你的iphone电容屏为什么能工作? ground就一定要翻译成大地么? 人体和地球的耦合电容有想象中那么高吗?


(上面讨论的测电笔都是氖泡型的简易测电笔,12V能亮的例子对部分高压氖泡测电笔无效)













测电笔亮与否/手机电容屏感应与否,取决于接触体在真空中的电容,这个电容定义为

Q是净电荷,V是相对于无穷远处的电位,任何一个认真学习物理知识的中学生都会知道。举个例子,一个漂浮在真空中的半径为R的金属球,电容就是:


和地球一个鸟关系也没有!正确使用测电笔时,人体和大地/零线/地线之间根本几乎不构成电流回路!不要再用什么胶鞋木凳空气不能100%绝缘作推脱了。

人体正确手持氖泡测电笔接触家庭220V50Hz电路时,人体有50Hz的振荡电位涨落,所以人体的总净电荷也有对应的50Hz的振荡, 电量的来回涌动就是电流,氖泡所以能持续发光。 当然了从插座到人体的阻抗非0,所以并不是等势体,主要的压降都落在测电笔内部,所以人体是安全的。

之所以错误的科普能在部分教科书上流传,仅仅只是因为,如果把大地看成一个铁球,那么其电容C相当大,任何净电荷涨落只能带来电位的几乎不改变。这样的性质使得大地和无穷远是等势的,所以理论上人体带上电位后部分电场线可以连向大地,但是电场线不意味着电流。 地线零线距离人体足够远,测电笔也能工作。




BTW,上面提到的电容屏也是这个原理,高空也是能用iphone的




  

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